1、专题十八 近代物理一、选择题1、【2014北京101中学高三上学期10月阶段性考试】在实验条件完全相同的情况下，分别用红光和紫光做实验进行比较，得到五个实验结论，以下是对五个实验结论的描述，其中正确的是（ ）A. 通过三棱镜后，红光偏折角大B. 通过平行玻璃砖后，红光侧移大C. 在双缝干涉实验中，光屏上红光的干涉条纹间距较宽D. 若紫光照射到某金属表面有光电子逸出，则红光照射也一定有光电子逸出E. 以相同入射角从水中射向空气，紫光能发生全反射，红光也一定能发生全反射考点：本题考查对光的特性的理解。2、【2014北京101中学高三上学期10月阶段性考试】关于光电效应，下列说法正确的是（ ）A.
2、极限频率越大的金属材料逸出功越大B. 只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应C.从金属表面出的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越小D. 入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多3、【2014北京市海淀区高三年级第二学期期末】如图所示，用绿光照射一光电管，能产生光电效应。欲使光电子 从阴极逸出时的初动能增大，应该A.改用红光照射B.改用紫光照射C.增大光电管上的加速电压D.增大绿光的强度4、【2014北京市东城区普通校2013-2014学年高三第二学期联考】在用如图所示的光电管研究光电效应的实验中，用某种频率的单色光a照射光电管阴极K，电流计G的指针发生偏转
3、。而用另一频率的单色光b照射光电管阴极K时，电流计G的指针不发生偏转，那么 A只增加a光的强度可使逸出的电子最大初动能变大B在同种介质中a的传播速度小于b的传播速度C a光的波长一定大于b光的波长D若光从同种介质射向空气时，a光发生全反射的临界角大于b光发生全反射的临界角5、【2014北京市海淀区零模】下列说法中正确的是 A光是一种概率波，物质波也是概率波B麦克斯韦首次通过实验证实了电磁波的存在C某单色光从一种介质进入到另一种介质，其频率和波长都将改变D紫光照射某金属时有电子向外发射，红光照射该金属时也一定有电子向外发射6、【2014北京市朝阳区高三年级第一学期期中统一考试】根据爱因斯坦的光子
4、说，光子能量E等于（h为普朗克常量，c为真空中的光速，光为在真空中的波长）ABCD【答案】A【解析】试题分析：根据爱因斯坦的光子说，光子能量Ehv，根据光的传播速度和频率的关系：c= v得E，A正确。考点：本题考查光子的能量。7、【2014北京市海淀区高三年级第二学期期末】根据玻尔理论，氢原子的电子由n=2轨道跃迁到n=1轨道A.原子的能量减少，电子的动能增加B.原子的能量增加，电子的动能减少C.原子要放出一系列频率不同的光子D.原子要吸收某一频率的光子8、【2014北京市石景山区高三一模】根据玻尔理论，氢原子的电子由n = 1轨道跃迁到n = 2轨道，下列说法正确的是A原子要吸收某一频率的光
5、子B原子要放出一系列频率不同的光子C原子的能量增加，电子的动能增加D原子的能量减少，电子的动能减少9、【2014北京101中学高三上学期10月阶段性考试】 氢原子能级如图所示，一群原处于4能级的氢原子回到1的状态过程中（ ）A. 放出三种频率不同的光子B. 放出五种频率不同的光子C. 放出的光子的最大能量为12.75eV，最小能量是0.66eVD. 放出的光能够使逸出功为13.0eV的金属发生光电效应 10、【2014北京市朝阳区二模】氢原子的能级如图所示。已知可见光的光子能量在1.62eV3.11eV之间，由此可推出，氢原子A从n=2能级向n=1能级跃迁时发出的光为可见光B从n=3能级向n=
6、2能级跃迁时发出的光为可见光C从高能级向n=2能级跃迁时发出的光均为可见光D从高能级向n=3能级跃迁时发出的光均为可见光【答案】B【解析】11、【2014北京市海淀区零模】图中所示为氢原子能级示意图的一部分，则关于氢原子发生能级跃迁的过程中，下列说法中正确的是A从高能级向低能级跃迁，氢原子放出光子B从高能级向低能级跃迁，氢原子核外电子轨道半径变大C从高能级向低能级跃迁，氢原子核向外放出能量D从能级跃迁到能级比从能级跃迁到能级辐射出电磁波的波长短-12、【2014北京市通州区高三摸底考试】氦原子被电离一个核外电子，形成类氢结构的氦离子。已知基态的氦离子能量为E1=-54.4eV，氦离子能级的示意
7、图如图1所示。在具有下列能量的光子中，不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是A40.8eVB43.2eVC51.0eVD54.4eV13、【2014北京市朝阳区高三年级第一学期期中统一考试】如图所示是氢原子的能级图，现让一束单色光照射一群处于基态的氢原子，受激发的氢原子能自发地辐射出三种不同频率的光，则照射氢原子的单色光的光子能量为A3.4eV B10.2eV C12.09eV D13.6eV 【答案】C【解析】试题分析：让一束单色光照射一群处于基态的氢原子，受激发的氢原子能自发地辐射出三种不同频率的光，说明氢原子吸收能量从基态跃迁到激发态E3，根据频率条件：hv=Em-EFN=-1.51eV-(
8、-13.6eV)=12.09eV，C正确。考点：本题考查频率条件。14、【2014北京市朝阳区二模】图为氢原子的能级示意图。现有大量的氢原子处于n=4的激发态，当这些氢原子向低能级跃迁时A能发出3种不同频率的光B能发出4种不同频率的光C能发出5种不同频率的光D能发出6种不同频率的光15、【2014北京市东城区高三一模】氢原子能级如图所示。大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时发出不同频率的光，其中a光是从n=3能级向n=1能级跃迁时发出的，b光的频率大于a光的频率，则b光可能是 A从n=4能级向n=3能级跃迁时发出的 B从n=4能级向n=2能级跃迁时发出的C从n=4 能级向n=1能级跃迁时发
9、出的 D从n=3能级向n=2能级跃迁时发出的16、【2014北京市东城区高三3月质量调研】氢原子从n=3的能级跃迁到n=2的能级辐射出a光，从n=4的能级跃迁到n=2的能级辐射出b光。关于这两种光的下列说法正确的是 Aa光的光子能量比b光的光子的能量大 B在同种介质中a光的传播速度比b光的传播速度小 C若a光不能使某金属发生光电效应，则b光一定不能使该金属发生光电效应 D在同一双缝干涉装置进行实验，所得到的相邻干涉条纹的间距，a光的比b的大一些17、【2014北京市海淀区高三二模】根据量子理论：光子既有能量也有动量；光子的能量E和动量p之间的关系是E=pc，其中c为光速。由于光子有动量，照到物
10、体表面的光子被物体吸收或被反射时都会对物体产生一定的冲量，也就对物体产生了一定的压强。根据动量定理可近似认为：当动量为p的光子垂直照到物体表面，若被物体反射，则物体受到的冲量大小为2p；若被物体吸收，则物体受到的冲量大小为p。某激光器发出激光束的功率为P0，光束的横截面积为S。当该激光束垂直照射到某物体表面时，物体对该激光的反光率为，则激光束对此物体产生的压强为A B C D18、【2014北京市西城区高三一模】1885年瑞士的中学教师巴耳末发现，氢原子光谱中可见光部分的四条谱线的波长可归纳成一个简单的经验公式：，n为大于2的整数，R为里德伯常量。1913年，丹麦物理学家玻尔受到巴耳末公式的启
11、发，同时还吸取了普朗克的量子假说、爱因斯坦的光子假说和卢瑟福的核式结构原子模型，提出了自己的原子理论。根据玻尔理论，推导出了氢原子光谱谱线的波长公式：，m与n都是正整数，且n m。当m取定一个数值时，不同数值的n得出的谱线属于同一个线系。如：m=1，n=2、3、4、组成的线系叫赖曼系；m=2，n=3、4、5、组成的线系叫巴耳末系；m=3，n=4、5、6、组成的线系叫帕邢系；m=4，n=5、6、7、组成的线系叫布喇开系；m=5，n=6、7、8、组成的线系叫逢德系。以上线系只有一个在紫外光区，这个线系是A赖曼系 B帕邢系 C布喇开系 D逢德系19、【2014北京市东城区高三3月质量调研】玻尔认为，
12、围绕氢原子核做圆周运动的核外电子，轨道半径只能取某些特殊的数值，这种现象叫做轨道的量子化。若离核最近的第一条可能的轨道半径为r1，则第n条可能的轨道半径为（n=1，2，3，），其中n叫量子数。设氢原子的核外电子绕核近似做匀速圆周运动形成的等效电流，在n=3状态时其强度为I，则在n=2状态时等效电流强度为A. B. C. D.20、【2014北京市东城区普通校2013-2014学年高三第二学期联考】下列说法中正确的是A粒子散射实验发现了质子B玻尔理论不仅能解释氢的原子光谱，也能解释氦的原子光谱C热核反应的燃料是氢的同位素，裂变反应的燃料是铀D中子与质子结合成氘核的过程中需要吸收能量 21、【20
13、14北京市朝阳区高三年级第一学期期中统一考试】有一位科学家，他通过粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型。由于原子的稳定性与经典理论相矛盾，才导致玻尔提出背离经典物理学的量子化假设。这位提出原子核式结构模型的科学家被誉为原子物理学之父，他是A爱因斯坦B居里夫人C卢瑟福D贝克勒尔 22、【2014北京市通州区高三摸底考试】卢瑟福提出了原子的核式结构模型，这一模型建立的基础是A粒子的散射实验 B光电效应实验C电子的发现 D中子的发现23、【2014北京市海淀区高三二模】下列说法中正确的是A电子的发现说明原子是可分的B天然放射现象说明原子具有核式结构C光电效应证实了光具有波动性 D天然放射现象中的、
14、射线都能在电场中发生偏转24、 【2013北京市顺义区高三二模】下列说法正确的是A射线比射线更容易使气体电离 B原子由激发态向基态跃迁时吸收能量 C核反应堆产生的能量一定来自轻核聚变 D同一元素的两种同位素具有相同的质子数25、 【2014北京101中学高三上学期10月阶段性考试】一个静止的放射性原子核处于垂直纸面向里的匀强磁场中，由于发生了衰变而形成了如图所示的两个圆形径迹，两圆半径之比为1：16，则以下说法正确的是（ ）A. 该原子核发生了衰变B. 反冲核沿小圆做逆时针方向运动C. 原静止的原子核的原子序数为17D. 沿大圆和沿小圆运动的粒子的周期相同26、【2014北京市朝阳区一模】关于
15、、三种射线，下列说法正确的是A射线是一种波长很短的电磁波B射线是一种波长很短的电磁波C射线的电离能力最强D射线的电离能力最强【答案】B【解析】27、【2014北京市朝阳区高三年级第一学期期中统一考试】放射性元素衰变时放出的三种射线，按穿透能力由强到弱的排列顺序是A射线、射线、射线B射线、射线、射线 C射线、射线、射线D射线、射线、射线28、【2014北京市朝阳区高三年级第一学期期中统一考试】一个氘核和一个氚核聚变成一个氦核，其核反应方程是，以下说法正确的是AX是质子，反应过程中有质量亏损 BX是中子，反应过程中有质量亏损CX是质子，反应过程中没有质量亏损 DX是中子，反应过程中没有质量亏损29
16、、【2014北京市东城区高三第二学期综合练习】原子核经放射性衰变变为原子核，继而经放射性衰变变为原子核。放射性衰变、依次为A衰变、衰变 B衰变、衰变C衰变、衰变 D 衰变、衰变【答案】B【解析】30、【2014北京市海淀区高三下学期期中练习】下列表示重核裂变的方程是 A BC D31、【2014北京市西城区高三一模】 已知质子、中子、氘核质量分别是m1、m2、m3，光速为c。则质子和中子结合成氘核的过程中A吸收的能量为（m1+m2+m3）c2 B吸收的能量为（m1+m2-m3）c2C释放的能量为（m1+m2+m3）c2D释放的能量为（m1+m2-m3）c232、【物理选修3-5】(15分）(1
17、) 【2014北京101中学2014届高三年级第三次月考】（6分）关于天然放射现象，叙述正确的是（ ）(填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得6分；每选错1个扣3分，最低得分为0分)A若使放射性物质的温度升高，其半衰期将减少B衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的C在、这三种射线中，射线的穿透能力最强，射线的电离能力最强D铀核()衰变为铅核()的过程中，要经过8次衰变和10次衰变E衰变的实质是原子核内的两个质子和两个中子结合成一个粒子33、【2014北京101中学高三上学期10月阶段性考试】某核反应方程为。已知的质量为2.0136，的质量为3.018，的质量为，X的质量
18、为1.0087。则下列说法中正确的是（ ）A. X是质子，该反应释放能量B. X是中子，该反应释放能量C. X是质子，该反应吸收能量D. X是中子，该反应吸收能量34、【2014北京市昌平区二模】据每日邮报报道，英国一名13岁的小学生近日宣布自己在学校实验室实现了核聚变。他表示用氘聚变氦的过程中检测到了中子，证明聚变成功，成为世界上实现聚变的最年轻的人。下面列出的核反应方程，属于聚变的是（ ）A. B.C. D. 二、计算题35、【2014北京101中学2014届高三年级第三次月考】（9分）普朗克常量h6.631034 Js，铝的逸出功W06.721019 J，现用波长200 nm的光照射铝的
19、表面(结果保留三位有效数字)求光电子的最大初动能；若射出的一个具有最大初动能的光电子正对一个距离足够远且静止的电子运动，求在此运动过程中两电子电势能增加的最大值(除两电子间的相互作用以外的力均不计)。36、（20分）【2014北京市海淀区高三下学期期中练习】根据玻尔理论，电子绕氢原子核运动可以看作是仅在库仑引力作用下的匀速圆周运动，已知电子的电荷量为e，质量为m，电子在第1轨道运动的半径为r1，静电力常量为k。（1）电子绕氢原子核做圆周运动时，可等效为环形电流，试计算电子绕氢原子核在第1轨道上做圆周运动的周期及形成的等效电流的大小； （2）氢原子在不同的能量状态，对应着电子在不同的轨道上绕核做
20、匀速圆周运动，电子做圆周运动的轨道半径满足rn=n2r1，其中n为量子数，即轨道序号，rn为电子处于第n轨道时的轨道半径。电子在第n轨道运动时氢原子的能量En为电子动能与“电子-原子核”这个系统电势能的总和。理论证明，系统的电势能Ep和电子绕氢原子核做圆周运动的半径r存在关系：Ep=-k（以无穷远为电势能零点）。请根据以上条件完成下面的问题。试证明电子在第n轨道运动时氢原子的能量En和电子在第1轨道运动时氢原子的能量E1满足关系式假设氢原子甲核外做圆周运动的电子从第2轨道跃迁到第1轨道的过程中所释放的能量，恰好被量子数n=4的氢原子乙吸收并使其电离，即其核外在第4轨道做圆周运动的电子脱离氢原子核的作用范围。不考虑电离前后原子核的动能改变，试求氢原子乙电离后电子的动能。